金昌市气候特征及气象灾害风险分析

黄建文　韩露露　刘腾姣

摘要 利用1991—2016年金昌市气象观测资料，采用统计分析方法对其进行统计分析，研究该市气候特征及农业气象灾害风险。结果表明，金昌国家级经济技术开发区光能资源丰富，年均日照时数为2 745.4 h；温度适宜，年平均温度为9.5 ℃，四季分明，3个不同特征气候区气温垂直变化差异大；降水稀少，年平均降水量122.3 mm，主要降雨集中在7—8月，12月降雨量最少；影响金昌国家级经济技术开发区建设的气象灾害主要有干旱、大风、沙尘暴、暴雨、冰雹、连阴雨等。

关键词 金昌国家级经济技术开发区；气候特征；气象灾害

中图分类号 S42 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）27-0163-03

Analysis on Climate Characteristics and Meteorological Disaster Risk in Jinchang City

HUANG Jianwen，HAN Lulu， LIU Tengjiao

（Jinchang City Meteorological Bureau， Jinchang， Gansu 737100）

Abstract Based on the observation data of Jinchang City from 1991 to 2016，statistical analysis method was used to study the climatic characteristics of the city and the risk of agricultural meteorological disasters. The results showed that Jinchang National Economic and Technological Development Zone was rich in light energy resources， the average annual sunshine hours was 2 745.4 h/a；the temperature was suitable， the annual average temperature was 9.5 ℃，and the four seasons were distinct. The vertical changes in temperature in the three different characteristic climate regions were large；precipitation was scarce， the average annual rainfall was 122.3 mm，the main rainfall was concentrated in JulyAugust， and the rainfall was the lowest in December；the main meteorological disasters affecting the construction of Jinchang National Economic and Technological Development Zone include drought， strong winds， dust storms， heavy rain， hail and continuous rain.

Key words Jinchang National Economic and Technological Development Zone；Climate characteristics；Meteorological disaster

作者簡介 黄建文（1971—），男，河南固始人，高级工程师，从事气象服务和防灾减灾研究。

收稿日期 2018-06-09

甘肃省金昌市为古丝绸之路重要节点城市和河西走廊主要城市之一，自古以来自然条件较为严酷，是全国110个重点缺水城市和13个资源型缺水城市之一，也是我国西部地区自然生态环境比较脆弱的地区。金昌缘矿兴企、因企设市，因盛产镍被誉为“祖国的镍都”。2015年，金昌市被中央文明委评选为全国文明城市。金昌天气气候区域性特征明显，对工农业发展、生态文明建设及其相关园区规划建设具有直接影响[1-2]。笔者分析了1991—2016年金昌市主要天气气候特点，全面考虑气候的有利和不利条件，从风险的角度讨论气象灾害对农作物产业的影响，为金昌市农业生产部门、市政规划部门、旅游开发部门提供气象决策服务依据。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

金昌市地处河西走廊东段，北依巴丹吉林沙漠，南靠祁连山国家生态保护区，境内地形高度差达3 000 m以上，形成了平川气候区、浅山气候区和高山气候区等3个不同特征气候区，受地形与海拔影响降水时空分布不均，气温温和，但昼夜温差悬殊，光照充足，四季特点鲜明，生态环境资源极具特色。

1.2 资料来源

所用资料来源于金昌市气象局的气象月报表，选取金昌市气象台观测站1991—2016年、永昌县气象台观测站1981—2013年各月的温度、降水量、日照时数、气压和风等资料进行统计分析。季节划分为冬季（12月—次年2月）、春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）。

2 气候资源

2.1 气温与地温

北部金昌市区年平均气温为9.5 ℃，其中最热月7月，平均气温为24.3 ℃；最冷月1月，平均气温为 -7.2 ℃；气温年较差达31.5 ℃，多年极端最高气温为42.4 ℃，极端最低气温为-28.3 ℃；南部永昌县年平均气温为5.4 ℃，极端最高气温为35.1 ℃，极端最低气温为-25.3 ℃。无霜期金昌市区为187 d，永昌县为135 d。一年四季温度的季节变化明显（图1），气温垂直变化差异大，随地形海拔的不断增高，由北向南依次降低。

地温随地形的垂直变化呈现出类似于气温垂直变化“北高南低”的规律，金昌市区地面0 cm平均温度为12.4 ℃，平均最高温度为34.3 ℃，平均最低温度为-0.3 ℃，极端最高温度为680 ℃，极端最低温度为-32.7 ℃；5、10、15、20 cm深度平均温度分别为11.3、11.5、12.1、12.0 ℃。永昌县地面0 cm平均温度为7.9 ℃，平均最高温度为31.0 ℃，平均最低温度为-4.3 ℃，极端最高温度为68.0 ℃，极端最低温度为-34.5 ℃。5、10、15、20 cm深度平均温度分别为9.2、8.1、81、8.1 ℃。金昌市区最大冻土深度为92 cm，永昌县最大冻土深度为159 cm。

2.2 降水

金昌市降水由北向南依次增多。市区年平均降水量为122.3 mm，降水集中在6—9月。

2.3 光照条件

太阳辐射量从北向南依次减小。北部年总辐射量579.3 kJ/cm2，中部573.8 kJ/cm2，南部山区477.7 kJ/cm2。全年平均日照时数从北向南依次减少，全年平均日照时数北部2 991.7 h、中部2 959.0 h、南部2 285.5 h。年日照百分率北部、中部均为67%，南部为53%，光照条件较好。

2.4 气压与风

气压随海拔增高由北向南依次减小。市区年平均气压为849.0 hPa，极端最高气压为871.0 hPa，极端最低气压为827.6 hPa。永昌县年平均气压为802.1 hPa，极端最高气压为816.7 hPa，极端最低气压为782.4 hPa。

金昌市区盛行北西北风和西北风，全年除6、7月份西北风频率最高外，其他月份北西北风频率最高；年平均风速24 m/s，10 min平均最大风速为25.3 m/s，瞬间极大风速为34.0 m/s；年平均大风日数32.4 d。永昌县盛行西风，年平均风速3.0 m/s，10 min平均最大風速为20.0 m/s，瞬间极大风速为28.0 m/s；年平均大风日数25 d。

3 四季气候特征

3.1 冬季

中亚和新疆脊建立且稳定、蒙古冷高压加强，金昌处在新疆脊前西北气流和蒙古冷高压控制下，天气晴好少云，气温较低[4]。只有在天气环流发生调整变化时，才带来大风降温和降雪天气。

3.2 春季

因太阳辐射逐渐增强、冬季里控制北方地区的蒙古冷高压减弱，而南方副热带高压开始缓慢北移。西风带槽脊开始活跃，形成冷热空气交替频繁，由于地面增热快，地表裸露，便造成大风沙尘天气频繁和冷热交替出现的天气特点[5]。

3.3 夏季

副热带高压明显西伸北移、西南季风北上，使金昌进入了高温多雨季节，汛期也即开始。各天气环流在金昌上空配合条件很好时，也可造成大雨或暴雨及局地强雷雨天气，如1987年6月11日金昌大暴雨，市区日降雨量为129.5 mm，造成重大洪涝灾害。每年天气系统的形成、进退迟早、强弱发展不同，便造成多雨年或干旱年，以及出现春末初夏干旱和夏旱等不同天气状况。年降水量主要集中在夏季是该季主要气候特征，其降水量占全年降水量的60%，有“雨热同季”之说，一次降水量在5.0 mm以上的天气过程多出现在夏季，北部炎热但时间短，南部较凉爽。

3.4 秋季

9月后，西太平洋副热带高压开始减弱，东退南下，气温逐渐变凉，雨量减少，出现秋高气爽天气。10月后蒙古冷高压建立，遇有冷空气南下时，常伴有寒潮大风及降温降雪天气。有些年份，遇有副热带高压东退南下偏迟时，也会给金昌造成秋雨连绵的连阴雨天气。

4 分区气候

金昌地形高差达3 000 m以上，且地形、地貌和植被均差异很大，便形成了3个不同特征气候区，即温和极干旱及温凉干旱的平川气候区、温寒干旱的浅山气候区、寒冷湿润及高寒很湿润的高山气候区。

4.1 平川气候区

主要包括金川区、清河等海拔在1 300～1 700 m的地域。年平均气温达6.5～9.3 ℃，最热月（7月）平均气温为19.1～24.0 ℃，最冷月（1月）平均气温为-10.6～-6.8 ℃。年均无霜期达135～175 d，年均降水量达100～158 mm，年均日照时数达2 880 h以上，日照百分率为66%以上。主要天气灾害有干旱、大风沙暴、干热风、霜冻和大到暴雨。

4.2 浅山气候区

主要包括河西堡、北海子、焦家庄、东寨等海拔在1 700～2 500 m的地域。年平均气温在1.2～6.5 ℃，最热月（7月）年均气温为14.3～19.0 ℃，最冷月（于1月）年均气温为-13.0～-8.3 ℃。年均无霜期达108～135 d，年均降水量为158～310 mm，年均日照时数为2 210～2 880 h，日照百分率为51%～66%。主要天气灾害有干旱、霜冻、低温冻害、大风、连阴雨、局地暴雨山洪和冰雹。

4.3 高山气候区

主要包括十五里大坂、鄂部大坂、独山子、大黄山等海拔在2 500～4 000 m的南部山区。年平均气温低于1.2 ℃，最热月（7月）年均气温低于14.0 ℃，最冷月（1月）年均气温低于-13.0 ℃。年均无霜期少于108 d，年均降水量大于310 mm，年均日照时数少于2 210 h，日照百分率小于51%。按气候划分季节标准该区域无夏季、冬季长达273 d，春秋季相连为93 d。降水日数多，雨量大，在7—8月多雷暴及强雷阵雨天气。其鲜明的气候特征是湿润和寒冷，主要灾害天气是局地暴雨山洪和冰雹。

5 农业气象灾害风险分析

5.1 干旱

干旱是影响金昌工农业经济发展的主要自然灾害之一。进入20世纪90年代，金昌干旱频次增高，在1991年全市出现特大干旱，市区年降水量只有66.3 mm，为历史最小值。1992—2000年出现特大干旱年3年，分别为1997、1999和2000年，大旱年2年，分别为1994和1995年，出现频次高达60%，给金昌工农业生产带来极大损失。

5.2 大风、沙尘暴

大风、沙尘暴天气是金昌自然灾害之一。气象规定瞬间风速≥17.2 m/s、风力达8级或以上的风为灾害性大风，在西北、华北地区大风往往带来或吹起大量沙尘，使空气非常混浊、天空昏黄、能见度低至1 km以下的沙尘暴天气。大风、沙尘暴天气会给工农业生产和人民生命财产造成损失，强大风沙尘暴天气破坏性更大。

金昌市区大风沙尘暴天气年年都有（1997年无沙尘暴）。1991—2016年市区共出现541个大风日，其中有115个沙尘暴日，平均每年出现大风日20.8个、沙尘暴日4.4个。大风主要集中在4—6月，占全年的50%；3和7—8月次之，占全年的27%；最多月为4月，占全年的18%。沙尘暴主要集中在3—6月，占全年的72%；最多月为6月，占全年的25%。然而，最强的大风、沙尘暴天气一般出现在 4—5月。1981—2013年永昌县区共出现669个大风日，其中有71个沙尘暴日，平均每年出现大风日为20.3个、沙尘暴日2.2个，沙尘暴明显少于市区。大风主要集中在4—5月，占全年的35%；3、6和8月次之，3个月合计占全年的33%；出现最多为5月，占全年的20%。沙尘暴主要集中在3—5月，占全年的91%；最多月为4月，占全年的36%，6月—次年1月没有沙尘暴天气出现。

5.3 局地暴雨、冰雹

局地性的暴雨、冰雹天气及造成的洪水也是金昌的一种自然灾害，它给经济建设造成很大损失。统计1991—2016年市区气象观测资料发现，市区共出现日雨量≥15.0 mm的大雨日21个，其中暴雨日1次，年均0.8个大雨日，最大日雨量为37.1 mm；冰雹日出现2次，主要集中在6—8月，占全年的80%，5、9月占全年的20%，其余月未出现。1981—2013年永昌共出现大雨日14个，其中暴雨日2个，年均1.6个大雨日，最大日雨量为38.4 mm；冰雹日出现4个，主要集中在 6—8月，占全年的86%，9月占全年的14%，其余月未出现。

金昌虽然是一个内陆干旱地区，但局地暴雨、冰雹及其造成的洪水灾害每年都有，尤以浅山区和高寒山区出現较多[6-7]。

5.4 连阴雨

连阴雨是指秋季7—9月份庄稼收获期间连续3 d以上的阴雨天气，它是金昌市的灾害性天气之一，可造成浅山区黄熟收割的小麦生芽霉烂变质。1992—2000年金昌市出现连阴雨天气的年份有1995、1996、1997、2002、2003、2008、2010、2014年。

6 结论

通过对金昌市国家级经济技术开发区的气候特征进行统计分析，结果发现，金昌市国家级经济技术开发区属大陆性温带干旱气候，且所处地区的地形、地貌和植被均差异很大，形成了3个不同特征气候区；受地形与海拔影响降水时空分布不均，昼夜温差悬殊，蒸发量大，光照充足；春季多大风、沙尘天气，常有寒潮天气发生；夏季温度南北差异大，北部炎热但时间短， 南部较凉爽，降水较多；秋季降温迅速，时有连阴雨天气发生；冬季无严寒、降雪稀少、空气干燥；主要天气灾害干旱、大风、沙尘暴、暴雨、冰雹、连阴雨等，这些灾害随季节分布各有特点，对工农业生产具有一定参考意义[8]。

参考文献

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